JP2005181040A - Defect detection method for display panel, its detection device, and manufacturing method for the display panel - Google Patents

Defect detection method for display panel, its detection device, and manufacturing method for the display panel Download PDF

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JP2005181040A JP2003420620A JP2003420620A JP2005181040A JP 2005181040 A JP2005181040 A JP 2005181040A JP 2003420620 A JP2003420620 A JP 2003420620A JP 2003420620 A JP2003420620 A JP 2003420620A JP 2005181040 A JP2005181040 A JP 2005181040A
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Hironari Ichikawa
裕也 市川
Koichi Kojima
広一 小島
Takushi Murakami
拓史 村上
Hideki Kitahara
秀樹 北原
Masao Saito
雅夫 齊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a defect detection method for display panel capable of detecting at least latent defects, its device and a manufacturing method for the display panel. <P>SOLUTION: To a display panel of inspection objective, a second common voltage which is the sum of a first common voltage whose transmissivities for a specific first voltage and a second voltage match and a specific bias voltage is impressed in a process for special driving. A process for photographing the specially driven display panel and a process for detecting the existence of latent defects or evaluating the degree of the defect, based on the photographed inspection images are provided. Even if a (latent) defect is not detectable by impressing the first common voltage, the difference between the brightness for positive voltage and brightness for negative voltage becomes prominent, when the second common voltage, which is the sum of the first common voltage and the bias voltage, is impressed; because the balance of the transmissivity for the positive voltage and the transmissivity for the negative voltage collapses by a large amount, and the two are discriminated. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶パネル等の検査工程において画面のシミ欠陥等を自動的に検出する表示パネルの欠陥検出方法及びその検出装置並びに表示パネルの製造方法に関する。   The present invention relates to a display panel defect detection method, a detection apparatus for the same, and a display panel manufacturing method, which automatically detect a screen defect or the like in an inspection process of a liquid crystal panel or the like.

液晶表示装置等の画面に現れる欠陥の中の一つに例えばシミ欠陥と呼ばれるものがある。シミ欠陥とは、表示画面のある領域が他の領域と輝度の差がある状態であり、ある程度狭い範囲で、周りに比べて明るい部分や暗い部分がある状態をいう。しかし、厳密な定義はなく欠陥サイズの小さいムラ欠陥又はシミ欠陥と呼ばれている(以下、単にシミ欠陥と称する。)。このようなシミ欠陥は、画質を落とすことになるので、表示体の外観検査の対象となっている。従来は人による目視検査が普通であったが、最近では自動検査が行われるようになってきている。このシミ欠陥に対する自動的な検査方法についても、多くの提案があり、例えば次のような検査方法がある。   One of the defects appearing on the screen of a liquid crystal display device is, for example, a so-called spot defect. A spot defect is a state where a certain area of the display screen has a difference in brightness from other areas, and is a state where there is a bright part or a dark part compared to the surrounding area within a narrow range. However, there is no strict definition and it is called a mura defect or a spot defect having a small defect size (hereinafter, simply referred to as a spot defect). Such a spot defect reduces the image quality, and is therefore an object for visual inspection of the display body. Conventionally, a visual inspection by a person is normal, but recently, an automatic inspection has been performed. There are many proposals for an automatic inspection method for this spot defect, for example, the following inspection method.

例えば『対象物の映像を入力し原画像データに変換する光電変換入力部と、原画像データを保存するための画像メモリと、原画像データの検査領域を調節して検査領域データを作成する階層化処理部と、検査領域データよりテクスチャ解析の一種である二次元統計データを作成するための二次元統計データ処理部と、二次元統計データの輝度分布より表示むら欠陥を抽出するためのむら検出部と、検査結果を画面表示するための検査結果表示部とで構成される…』ようにしたものがあり(特許文献1)、階層化処理を行った画像に対して2次元統計データから欠陥を検出している。
特開平10−10007号公報(請求項1等)
For example, “a photoelectric conversion input unit that inputs an image of an object and converts it into original image data, an image memory for storing the original image data, and a layer that creates inspection region data by adjusting the inspection region of the original image data Processing unit, two-dimensional statistical data processing unit for creating two-dimensional statistical data as a kind of texture analysis from inspection area data, and non-uniformity detection unit for extracting display unevenness defect from luminance distribution of two-dimensional statistical data And an inspection result display unit for displaying the inspection result on the screen ... "(Patent Document 1), and the defect is detected from the two-dimensional statistical data on the layered image. Detected.
JP-A-10-10007 (Claim 1 etc.)

しかしながら、上記の検出方法(特許文献1)では、照明の光源の影響や撮像レンズ等の影響で生じる輝度の変動と、検査したい欠陥との区別ができない、或いは潜在的シミ欠陥を検出することができないという問題点があった。なお、潜在的シミ欠陥の内容について後述の実施形態において説明する。   However, in the above detection method (Patent Document 1), it is impossible to distinguish a luminance variation caused by the influence of the light source of illumination or the influence of the imaging lens and the defect to be inspected or to detect a potential spot defect. There was a problem that it was not possible. The contents of the potential spot defect will be described in an embodiment described later.

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、少なくとも潜在的な欠陥の検出を可能にした可能にした表示パネルの欠陥検出方法及びその装置並びに表示パネルの製造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a display panel defect detection method and apparatus capable of at least detecting potential defects, and a display panel manufacturing method. The purpose is to do.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法は、検査対象の表示パネルに対して、所定の第1の電圧と第2の電圧とにおける透過率が一致するような第1の共通電圧に対して所定のバイアス電圧を付加した第2の共通電圧を印加する特殊駆動をする工程と、前記表示パネルを撮像する工程と、前記撮像された検査画像に基づいて欠陥の有無を検出し又は前記欠陥の程度を評価する工程とを有する。所定の正電圧と負電圧とにおける透過率が一致するような第1の共通電圧を印加しても検出できないような欠陥(潜在的欠陥)であっても、第1の共通電圧に対してバイアス電圧を付加した第2の共通電圧を印加することにより、正電圧による透過率と負電圧による透過率とのバランスが大きく崩れてしまい、正常な画素の輝度値と潜在的欠陥の輝度値との差が顕著になり、両者の識別が可能になっている。本発明ににおいては潜在的欠陥を含めた欠陥を検出することを前提しているが、潜在的欠陥とは、通常駆動(上記の第1の共通電圧による駆動)では現れないような欠陥を意味している。この潜在的欠陥は、表示パネルに設けられている例えば配向膜が紫外線や熱等により変質しているための起こると予測されており、したがって、その欠陥(潜在的欠陥)はその欠陥の程度が進行することから進行性の欠陥とも称される。この進行性の欠陥に対して、通常駆動により検出される欠陥はその程度が進行しないことから非進行性の欠陥と称される。なお、上記の潜在的欠陥にはついては後述の実施形態において詳細に説明する(特に、図3〜図6参照)。   According to the display panel defect detection method of the present invention, with respect to a display panel to be inspected, a predetermined common voltage is set for a first common voltage such that the transmittances of the predetermined first voltage and the second voltage are the same. Special driving for applying a second common voltage to which a bias voltage is applied, imaging the display panel, detecting the presence or absence of a defect based on the imaged inspection image, or the extent of the defect And a step of evaluating. Even if it is a defect (potential defect) that cannot be detected by applying the first common voltage that has the same transmittance in the predetermined positive voltage and negative voltage, it is biased with respect to the first common voltage. By applying the second common voltage to which the voltage is added, the balance between the transmittance due to the positive voltage and the transmittance due to the negative voltage is greatly lost, and the luminance value of the normal pixel and the luminance value of the potential defect are The difference is significant and the two can be identified. In the present invention, it is assumed that a defect including a potential defect is detected, but the latent defect means a defect that does not appear in normal driving (driving by the first common voltage). doing. This potential defect is expected to occur because, for example, the alignment film provided on the display panel is altered by ultraviolet rays, heat, or the like. Therefore, the defect (potential defect) has a degree of the defect. Since it progresses, it is also called a progressive defect. In contrast to this progressive defect, a defect detected by normal driving is called a non-progressive defect because its degree does not advance. The above-described potential defect will be described in detail in an embodiment described later (particularly, refer to FIGS. 3 to 6).

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法において、前記特殊駆動する工程は、前記第2の共通電圧を前記第1の共通電圧に対して正電圧側又は負電圧側にシフトさせた値に設定して印加する。前記第2の共通電圧として、前記第1の共通電圧に対して正電圧側又は負電圧側にシフトさせた値を設定して印加することにより、正電圧による透過率と負電圧による透過率とのバランスが正電圧側又は負電圧側にシフトして大きく崩れてしまい、正常な画素の輝度値と潜在的欠陥の輝度値との差が顕著になり、両者の識別が可能になっている。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the special driving step sets the second common voltage to a value obtained by shifting the second common voltage to the positive voltage side or the negative voltage side with respect to the first common voltage. Apply. By setting and applying a value shifted to the positive voltage side or the negative voltage side with respect to the first common voltage as the second common voltage, the transmittance by the positive voltage and the transmittance by the negative voltage This shifts to the positive voltage side or the negative voltage side and greatly collapses, and the difference between the luminance value of a normal pixel and the luminance value of a potential defect becomes significant, and the two can be identified.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法において、前記特殊駆動する工程は、前記第2の共通電圧として、前記第1の共通電圧に対して正電圧側にシフトさせた値及び負電圧側にシフトさせた値を所定の周期(例えば1画面分〜数画面分の周期)で印加する。正電圧による透過率と負電圧による透過率とのバランスが正電圧側及び負電圧側にそれぞれシフトして大きく崩れてしまい、正常な画素の輝度値と潜在的欠陥の輝度値との差が顕著になり、両者の識別が可能になっている。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the special driving step includes shifting the value of the first common voltage to the positive voltage side and the negative voltage side as the second common voltage. The determined value is applied at a predetermined cycle (for example, a cycle of one screen to several screens). The balance between the transmittance due to the positive voltage and the transmittance due to the negative voltage shifts to the positive voltage side and the negative voltage side, respectively, so that the difference between the luminance value of the normal pixel and the luminance value of the potential defect is remarkable. Thus, both can be identified.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法において、前記潜在的欠陥の有無を検出し又は前記欠陥の程度を評価する工程はシミ欠陥を対象としており、潜在的シミ欠陥を高精度に検出し又はその程度を評価することが可能になっている。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the step of detecting the presence or absence of the potential defect or evaluating the degree of the defect targets a spot defect, and detects the potential spot defect with high accuracy or It is possible to evaluate the degree.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法は、検査対象の表示パネルに対して前記第1の共通電圧を印加して通常駆動をする工程を更に備え、前記通常駆動において欠陥が検出されず、前記特殊駆動において欠陥が検出されたときに、当該欠陥を潜在的シミ欠陥とする。前記通常駆動による欠陥検出及び前記特殊駆動による欠陥検出の双方を行うこことにより、潜在的シミ欠陥を識別することが可能になっている。   The defect detection method for a display panel according to the present invention further includes a step of applying the first common voltage to the display panel to be inspected to perform normal driving, and no defect is detected in the normal driving. When a defect is detected in the special drive, the defect is set as a potential spot defect. By performing both the defect detection by the normal drive and the defect detection by the special drive, it is possible to identify a potential spot defect.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法において、前記潜在的欠陥の有無を検出し又は前記欠陥の程度を評価する工程は、前記通常駆動及び前記特殊駆動のそれぞれについて、前記検査画像のシミ欠陥強調のためのフィルタ処理を行う工程を有し、前記フィルタ処理された検査画像に基づいてシミ欠陥の有無を検出し又はシミ欠陥の程度を評価する。シミ欠陥強調のためのフィルタ処理を行った後に、シミ欠陥の有無の検出処理をするようにしたので、シミ欠陥を高精度に検出することが可能になっている。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the step of detecting the presence or absence of the potential defect or evaluating the degree of the defect includes spot defect enhancement of the inspection image for each of the normal drive and the special drive. And performing a filtering process for detecting the presence or absence of a spot defect or evaluating the degree of the spot defect based on the filtered inspection image. Since the detection process of the presence or absence of a spot defect is performed after the filter process for spot defect enhancement is performed, it is possible to detect the spot defect with high accuracy.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法において、前記潜在的欠陥の有無を検出し又は前記欠陥の程度を評価する工程は、前記副通駆動及び前記特殊駆動のそれぞれについて、前記撮像された検査対象の画面の画像を取り込んで、その取り込まれた画像から、予め作成しておいた背景画像との差をとり背景差分画像を作成する工程と、前記背景差分画像の平坦化処理を行う工程と、前記平坦化画像から複数段階の縮小画像を作成する工程とを更に備え、前記縮小画像のそれぞれを検査画像として前記フィルタ処理を行う。本発明においては、コントラスの低く、サイズの大きいシミ欠陥から小さいシミ欠陥まで検出できるようにするために、まず、検査対象の画面を撮像し、その画像から背景画像との差をとって検査対象以外によって生じる輝度変化を除去した背景差分画像である検査画像を作成する。そして、この検査画像の平坦化処理を行い、その平坦化画像から複数段階にわたって画像サイズを縮小する画像サイズ縮小処理を行う。この縮小処理により、検査画像内の大小様々なシミ欠陥も縮小され、その結果、複数の縮小画像のどれかに、検出可能なサイズの欠陥として存在することとなる。次に、縮小画像のそれぞれに対して欠陥強調のためのフィルタ処理を行うことによって、シミ欠陥のコントラストが強調される。従って、欠陥サイズの大小、あるいはコントラストの高低にかかわらず、シミ欠陥を高精度に検出することができる。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the step of detecting the presence or absence of the potential defect or evaluating the degree of the defect includes the imaging inspection object for each of the secondary drive and the special drive. Capturing a screen image of the image, taking a difference from the background image created in advance from the captured image, creating a background difference image, performing a process of flattening the background difference image, A step of creating a plurality of stages of reduced images from the flattened image, and performing the filtering process using each of the reduced images as an inspection image. In the present invention, in order to be able to detect from a small defect defect having a large contrast and a large size, first, the screen of the inspection object is imaged, and the difference between the image and the background image is taken as the inspection object. An inspection image which is a background difference image from which a luminance change caused by other than the above is removed is created. Then, the inspection image is flattened, and image size reduction processing is performed to reduce the image size from the flattened image over a plurality of stages. By this reduction processing, various large and small spot defects in the inspection image are reduced, and as a result, a defect of a size that can be detected exists in any of the plurality of reduced images. Next, the contrast of the spot defect is enhanced by performing filter processing for defect enhancement on each of the reduced images. Therefore, a spot defect can be detected with high accuracy regardless of the size of the defect or the level of contrast.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法において、前記欠陥の有無を検出し又前記欠陥の程度を評価する工程は、前記副通駆動及び前記特殊駆動のそれぞれについて、前記フィルタ処理後における画像内の各画素の輝度値の統計データを求める工程と、前記輝度統計データに基づいて閾値を決定し、前記閾値に基づいて欠陥候補を抽出する工程とを有する。シミ欠陥の有無を判断し、欠陥候補の抽出を行うための閾値が、検出画像内の各画素の輝度値の統計データを計算することにより、その輝度統計データに基づいて自動的に決定されるので、検査対象の画像に応じて最適な閾値が得られ、これによりシミ欠陥を高精度に検出することができる。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the step of detecting the presence / absence of the defect and evaluating the degree of the defect is performed in the image after the filtering process for each of the secondary drive and the special drive. Determining the luminance data of each pixel, determining a threshold based on the luminance statistical data, and extracting defect candidates based on the threshold. A threshold for determining the presence or absence of a spot defect and extracting a defect candidate is automatically determined based on the brightness statistical data by calculating the brightness data of each pixel in the detected image. Therefore, an optimum threshold value can be obtained according to the image to be inspected, and thereby a spot defect can be detected with high accuracy.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法において、前記検査対象の画面の画像のデータは、12ビットの4096階調以上のデータである。このような高解像度の画像データを用いることにより、前記輝度統計データの精度が上がるため、欠陥検出精度の更なる向上を図ることが可能となる。また、後述する欠陥候補の評価値の精度も向上する。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the image data of the screen to be inspected is 12-bit data having 4096 gradations or more. By using such high-resolution image data, the accuracy of the luminance statistical data is increased, so that it is possible to further improve the defect detection accuracy. In addition, the accuracy of evaluation values of defect candidates described later is also improved.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法において 前記背景画像は、同一の光学系および同一の撮像系により撮像された複数の画像を平均化したものである。背景画像は、検査対象以外によって生じる輝度変化を除去し、検査対象の欠陥を抽出するためにつくられる。従って、背景画像は検査対象以外によって生じる輝度変化のみの画像であり、同一の光学系及び同一の撮像系により、できるだけ欠陥の少ない表示画面を複数撮像し、それらの撮像された複数の画像を平均化することによって、画像内にランダムに存在する検査対象の欠陥部分の成分は弱められ、画像内に常に同じ位置に存在する、スクリーンや照明、レンズ特性等検査対象以外によって生じる輝度変化のみが残る背景画像が得られる。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the background image is obtained by averaging a plurality of images taken by the same optical system and the same imaging system. The background image is created in order to remove the luminance change caused by other than the inspection target and extract the defect of the inspection target. Therefore, the background image is an image of only the luminance change caused by other than the inspection target, and the same optical system and the same imaging system are used to capture a plurality of display screens with as few defects as possible, and the average of the captured images is averaged. As a result, the component of the defective part of the inspection target randomly present in the image is weakened, and only the luminance change caused by other than the inspection target such as the screen, illumination, lens characteristics, etc. always exists in the same position in the image remains. A background image is obtained.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法は、前記背景差分画像を作成する前に、前記背景差分画像の表示エリアを抽出し、この表示エリアに幾何学的変形を施して長方形にする。検査画像が例えば検査対象の画面が例えばプロジェクタによりスクリーン上に投射された画像であるような場合には、その画像にスクリーンの縁部分が入っていたり、表示エリアの部分がスクリーンに対して斜めになっていたりすることがある。そこで、検査画像を作成する場合には、検査対象の画面を含む画像から表示エリアを抽出し、この表示エリアに幾何学的変形を施して長方形にすることにより、上記のような画像の歪み、変形等を補正することができる。   In the display panel defect detection method according to the present invention, before the background difference image is created, a display area of the background difference image is extracted, and the display area is geometrically transformed into a rectangle. For example, when the inspection image is, for example, an image projected on the screen by a projector, for example, an edge portion of the screen is included in the image, or a display area portion is inclined with respect to the screen. Sometimes. Therefore, when creating an inspection image, the display area is extracted from the image including the screen to be inspected, and the display area is geometrically deformed to make a rectangle, thereby distorting the image as described above. Deformation and the like can be corrected.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法は、前記閾値を明欠陥及び暗欠陥に対応してそれぞれ求める。白シミ欠陥と黒シミ欠陥の両方を検出できるようにするために、欠陥候補の閾値は、明欠陥及び暗欠陥に対応して決定する。例えば、明欠陥を抽出するための白シミ閾値は、平均輝度データ+a1×標準偏差、暗欠陥を抽出するための黒シミ閾値は、平均輝度データ−a2×標準偏差なる計算式より求めることができる。計算式のa1、a2は、ある決められた定数である。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the threshold value is obtained corresponding to a light defect and a dark defect, respectively. In order to be able to detect both the white spot defect and the black spot defect, the threshold value of the defect candidate is determined corresponding to the bright defect and the dark defect. For example, the white spot threshold value for extracting a bright defect can be obtained from the following formula: average brightness data + a1 × standard deviation, and the black spot threshold value for extracting a dark defect can be obtained from the following formula: average brightness data−a2 × standard deviation. . The calculation formulas a1 and a2 are predetermined constants.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法は、前記閾値を前記輝度統計データの平均値及び標準偏差を用いて求める。従って、欠陥候補を客観的・定量的に評価することができ、かつ、正確な評価を行うことができる。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the threshold value is obtained using an average value and a standard deviation of the luminance statistical data. Therefore, defect candidates can be objectively and quantitatively evaluated, and accurate evaluation can be performed.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法は、前記欠陥候補の特性値をblob処理によって求め、前記欠陥候補の特性値と前記輝度統計データとに基づいて評価値を算出する工程を更に備えている。欠陥候補の特性値をblob処理によって求め、この特性値と前記統計データに基づいて所定の式により欠陥候補の評価値を算出するため、欠陥候補の程度を定量的に評価することができる。   The defect detection method for a display panel according to the present invention further includes a step of obtaining a characteristic value of the defect candidate by blob processing and calculating an evaluation value based on the characteristic value of the defect candidate and the luminance statistical data. . Since the characteristic value of the defect candidate is obtained by blob processing, and the evaluation value of the defect candidate is calculated by a predetermined formula based on this characteristic value and the statistical data, the degree of the defect candidate can be quantitatively evaluated.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法は、前記欠陥候補の評価値を、明欠陥及び暗欠陥に対応してそれぞれ求める。前記欠陥候補の評価値が明欠陥及び暗欠陥の両方に対して得られる。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the evaluation value of the defect candidate is obtained for each of the bright defect and the dark defect. Evaluation values of the defect candidates are obtained for both bright and dark defects.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法は、前記欠陥候補の評価値を、前記輝度統計データの平均値及び標準偏差と、欠陥候補の最大輝度及び最小輝度とを用いて求める。   In the defect detection method for a display panel according to the present invention, the evaluation value of the defect candidate is obtained using an average value and a standard deviation of the luminance statistical data, and a maximum luminance and a minimum luminance of the defect candidate.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出方法は、前記欠陥候補の評価値の大きさによって製品の良品ランクの分類をする。従って、シミ欠陥を製品(部品を含む。)別に客観的に評価することができ、シミ欠陥のランク付け、製品の等級化が可能となる。なお、これらの統計データは品質管理に活用することができる。   The display panel defect detection method according to the present invention classifies a good product rank according to the evaluation value of the defect candidate. Therefore, the spot defect can be objectively evaluated for each product (including parts), and the spot defect can be ranked and the product can be graded. These statistical data can be used for quality control.

本発明に係る表示パネルの欠陥検出装置は、検査対象の表示パネルに、検査対象の表示パネルに、所定の正電圧と負電圧とにおける透過率が一致するような第1の共通電圧に対してバイアス電圧を付加した第2の共通電圧を印加して特殊駆動する駆動手段と、前記特殊駆動された表示パネルを撮像する撮像手段と、前記撮像された検査画像に基づいて潜在的欠陥の有無を検出し又は前記欠陥の程度を評価する演算手段とを有する。この演算手段は、上記に記載の欠陥検出方法における潜在的欠陥を検出し又は前記欠陥の程度を評価する演算処理を行う。   The defect detection apparatus for a display panel according to the present invention applies to a display panel to be inspected and a display panel to be inspected with respect to a first common voltage such that transmittances at a predetermined positive voltage and negative voltage coincide with each other. A drive unit that specially drives by applying a second common voltage to which a bias voltage is applied, an imager that images the specially driven display panel, and the presence or absence of a potential defect based on the imaged inspection image Arithmetic means for detecting or evaluating the degree of the defect. This calculation means performs calculation processing for detecting a potential defect or evaluating the degree of the defect in the defect detection method described above.

本発明に係る表示パネルの製造方法は、上記の表示パネルの欠陥検査方法を製造工程に含むものであり、高精度に欠陥検査がなされた表示パネルを製造することが可能になっている。   The display panel manufacturing method according to the present invention includes the above-described display panel defect inspection method in a manufacturing process, and is capable of manufacturing a display panel subjected to defect inspection with high accuracy.

実施形態1.
図1は本発明の実施形態1に係る液晶パネルの欠陥検出装置及びその関連設備の構成図である。この実施形態1においては暗ボックス10を備えており、暗ボックス10を内の一方の側にスクリーン11が設置され、他方の側部には開口部10a,10bが設けられている。検査対象となるTFT素子を用いた液晶パネル(TFTパネル又は液晶ライトバルブともいう)12は開口部10bに対向して配置されており、プロジェクタ光源13の光が液晶パネル12に照射される。液晶パネル12には信号発生器14により所定のパターンを描画するための画像信号等が与えられ、描画された画像は投射レンズ15により拡大されてスクリーン11に表示される。暗ボックス10の開口部10aには撮像手段として例えばCCDカメラ(以下、カメラという)16が対向配置されており、カメラ16が
スクリーン11に表示された画像を撮像し、その画像信号はA/D変換器(図示せず)によりアナログ信号からデジタル信号に変換されてコンピュータ17に取り込まれる。このとき、画像データはA/D変換器により画素毎に例えば、黒を“0”、白を“4095”とする12ビットのデータで4096階調の輝度値で表される。
Embodiment 1. FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal panel defect detection apparatus and related equipment according to Embodiment 1 of the present invention. In the first embodiment, a dark box 10 is provided. A screen 11 is provided on one side of the dark box 10, and openings 10a and 10b are provided on the other side. A liquid crystal panel (also referred to as a TFT panel or a liquid crystal light valve) 12 using a TFT element to be inspected is disposed to face the opening 10b, and the liquid crystal panel 12 is irradiated with light from the projector light source 13. An image signal or the like for drawing a predetermined pattern is given to the liquid crystal panel 12 by the signal generator 14, and the drawn image is enlarged by the projection lens 15 and displayed on the screen 11. For example, a CCD camera (hereinafter referred to as a camera) 16 is disposed opposite to the opening 10a of the dark box 10 as an imaging means. The camera 16 captures an image displayed on the screen 11, and the image signal is A / D. An analog signal is converted into a digital signal by a converter (not shown), and is taken into the computer 17. At this time, the image data is represented by a luminance value of 4096 gradations, for example, 12-bit data with “0” for black and “4095” for white for each pixel by the A / D converter.

コンピュータ17には演算手段(CPU)17a及び記憶手段17bが内蔵されており、記憶手段17bは、デジタル信号に変換された画像データを記憶手段17bに格納し、また、記憶手段17bに格納された画像データを後述する方法により処理することにより、明・暗欠陥ごとにシミ欠陥(通常のシミ欠陥及び潜在的シミ欠陥)を検出する。欠陥検出にあたっては複数の縮小サイズによる縮小画像とシミ欠陥強調のためのフィルタ処理(シミ欠陥強調処理)を行ったうえで、検出画像内の輝度情報の統計処理を行い、その統計データをもとに欠陥候補を抽出するための閾値を決定して欠陥候補を抽出し、さらに、抽出された欠陥候補について定量的に評価する評価値を演算して求める。これらの検査結果は出力手段としての表示手段18に表示される。また、演算手段17aは、上記のシミ欠陥を検出するのに、液晶パネル12を駆動させる際には、通常の駆動だけでなく、特殊駆動によって画像を描画させて液晶パネル12の潜在的シミ欠陥についても検出する。これらの通常駆動及び特殊駆動の詳細を図2〜図6に基づいて説明する。   The computer 17 includes a calculation means (CPU) 17a and a storage means 17b. The storage means 17b stores the image data converted into a digital signal in the storage means 17b and also stored in the storage means 17b. By processing the image data by a method to be described later, a spot defect (normal spot defect and potential spot defect) is detected for each bright / dark defect. In defect detection, after reducing images with multiple reduction sizes and filtering processing for spot defect enhancement (stain defect enhancement processing), statistical processing of luminance information in the detected image is performed, and the statistical data is used as a basis. Then, a threshold value for extracting defect candidates is determined to extract defect candidates, and further, an evaluation value for quantitatively evaluating the extracted defect candidates is calculated and obtained. These inspection results are displayed on the display means 18 as output means. In addition, when the liquid crystal panel 12 is driven to detect the above-described spot defect, the arithmetic unit 17a draws an image by a special drive as well as a normal drive to cause a potential spot defect of the liquid crystal panel 12. Also detect about. Details of these normal drive and special drive will be described with reference to FIGS.

図2は液晶パネル12の1つの画素に着目した等価回路図である。TFT(薄膜トランジスタ)20のソースには駆動電圧(制御電圧)Vsが供給されるが、この駆動電圧は所定の周期で正負に振動するパルス電圧(交流電圧)となっている。TFT20のドレインは液晶セル22を介して共通電極(図示せず)に接続されており、共通電極には共通電圧Vcomが供給されている。この共通電圧Vcomは、通常駆動の状態においては、所定の設定電圧において(即ち第1の電圧と第2の電圧とで)透過率が一致するように調整されるものであり、必ずしも零電圧ではないが、本実施形態においては零電圧の例について説明するものとする。特殊駆動の場合には、上記の共通電圧(第1の共通電圧)に対して所定の電圧(バイアス電圧)が付加された共通電圧(第2の共通電圧)Vcomが供給されるものとする。実際の液晶パネル12においてはこの駆動電圧Vsの値(大きさ)により階調表示が制御されることになる。なお、上記の設定電圧(第1の電圧、第2の電圧)は必ずしも正・負の値をとるものではなく、所定の基準電圧に対して正側及び負側にそれそれぞれ所定の電圧だけ振幅するような例もあり、何れも正の値をとる場合がある。   FIG. 2 is an equivalent circuit diagram focusing on one pixel of the liquid crystal panel 12. A driving voltage (control voltage) Vs is supplied to the source of the TFT (thin film transistor) 20, and this driving voltage is a pulse voltage (AC voltage) that vibrates positively and negatively at a predetermined cycle. The drain of the TFT 20 is connected to a common electrode (not shown) via the liquid crystal cell 22, and a common voltage Vcom is supplied to the common electrode. The common voltage Vcom is adjusted so that the transmittances coincide with each other at a predetermined setting voltage (that is, between the first voltage and the second voltage) in a normal driving state. However, in this embodiment, an example of zero voltage will be described. In the case of special driving, a common voltage (second common voltage) Vcom obtained by adding a predetermined voltage (bias voltage) to the common voltage (first common voltage) is supplied. In the actual liquid crystal panel 12, gradation display is controlled by the value (magnitude) of the drive voltage Vs. Note that the above set voltages (first voltage, second voltage) do not necessarily take positive / negative values, and have a predetermined voltage amplitude on the positive and negative sides with respect to a predetermined reference voltage. There are some examples, and all of them may take a positive value.

図3は通常駆動時の正常な画素及び潜在的シミ欠陥のある画素の駆動電圧Vsと透過率Tとの関係を示した特性図である。ここでは、共通電圧(第1の共通電圧)Vcomは零電圧となっており、正常の画素の透過率は共通電圧Vcomに対して対称となっているが、潜在的シミ欠陥のある画素の透過率は共通電圧Vcomに対して負電圧側に若干ずれた特性になっている。即ち、透過率の立ち上がり(負側電圧)と立ち下がり(正側電圧)とで白色と黒色に偏った値になっている。このように潜在的シミ欠陥のある画素が正常な画素と異なった特性を示すのは、例えば配向膜が紫外線、熱、衝撃等により劣化するためであると考えられている。しかし、これらの特性が発生する周期は極めて短いため、識別できる点は平均化された点になり、図3の特性で「得られた透過率」と示される点が該当する画素の値であり、その隣接する正常な素子(画素)との差異が小さいため識別することができない。このように、通常駆動時において検出できない欠陥を潜在的シミ欠陥と称している。   FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the drive voltage Vs and the transmittance T of a normal pixel during normal driving and a pixel having a potential spot defect. Here, the common voltage (first common voltage) Vcom is zero voltage, and the transmittance of a normal pixel is symmetric with respect to the common voltage Vcom, but the transmission of a pixel having a potential spot defect is present. The rate is slightly deviated toward the negative voltage side with respect to the common voltage Vcom. In other words, the transmittance is biased between white and black at the rise (negative voltage) and fall (positive voltage). The reason why a pixel having a potential spot defect shows a characteristic different from that of a normal pixel is considered to be because, for example, the alignment film is deteriorated by ultraviolet rays, heat, impact, or the like. However, since the period in which these characteristics occur is extremely short, the points that can be identified are averaged points, and the points indicated as “obtained transmittance” in the characteristics of FIG. 3 are the values of the corresponding pixels. Since the difference from the adjacent normal element (pixel) is small, it cannot be identified. In this way, defects that cannot be detected during normal driving are referred to as potential spot defects.

図4は特殊駆動時の正常な画素及び潜在的シミ欠陥のある画素の駆動電圧Vsと透過率Tとの関係を示した特性図である。ここでは、共通電圧(第2の共通電圧)Vcomは正電圧側に所定の電圧(例えば0.1V〜0.2V程度)を付加しており(バイアス電圧を付加しており)、正常な画素及び潜在的シミ欠陥のある画素の透過率は、何れも共通電圧Vcomに対して非対称となっており、透過率の平均値の差異が拡大されて差異ΔTが現れる。この差異ΔTにより正常な画素と潜在的シミ欠陥のある画素とを区別することができるので、潜在的シミ欠陥のある画素を検出することができる。   FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the drive voltage Vs and the transmittance T of a normal pixel and a pixel having a potential spot defect during special driving. Here, as the common voltage (second common voltage) Vcom, a predetermined voltage (for example, about 0.1 V to 0.2 V) is added to the positive voltage side (a bias voltage is added), and a normal pixel is obtained. In addition, the transmittance of the pixel having the potential spot defect is asymmetric with respect to the common voltage Vcom, and the difference in the average value of the transmittance is enlarged, so that a difference ΔT appears. Since the difference ΔT can distinguish between a normal pixel and a pixel having a potential spot defect, a pixel having a potential spot defect can be detected.

図5は通常駆動時の正常な画素、白シミ及び黒シミのある画素の駆動電圧Vsと透過率Tとの関係を示した特性図である。ここでは、共通電圧Vcomは零電圧となっており、正常な画素、白シミ及び黒シミのある画素の透過率は共通電圧Vcomに対して対称となっており、正常な画素の透過率と、白シミ及び黒シミのある画素の透過率とは異なった輝度値を示し、その差異ΔTも大であることから、正常な画素、白シミ及び黒シミのある画素の相互の識別が可能になっており、白シミ及び黒シミのある画素の検出が可能になっている。   FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the drive voltage Vs and the transmittance T of normal pixels during normal driving, and pixels with white spots and black spots. Here, the common voltage Vcom is a zero voltage, the transmittance of normal pixels, pixels with white spots and black spots are symmetric with respect to the common voltage Vcom, Since the luminance value is different from the transmittance of pixels with white spots and black spots, and the difference ΔT is also large, it is possible to distinguish between normal pixels, pixels with white spots and black spots. Thus, it is possible to detect pixels with white spots and black spots.

図6は特殊駆動時の正常な画素、白シミ及び黒シミのある画素の駆動電圧Vsと透過率Tとの関係を示した特性図である。正常な画素の透過率と、白シミ及び黒シミのある画素の透過率とは異なった輝度値を示し、その差異ΔTも大であることから、正常な画素、白シミ及び黒シミのある画素の相互の識別が可能になっており、白シミ及び黒シミのある画素の検出が可能になっている。   FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the drive voltage Vs and the transmittance T of a normal pixel during special driving, a pixel with white spots and black spots. The normal pixel transmittance and the transmittance of pixels with white spots and black spots show different luminance values, and the difference ΔT is also large. Therefore, normal pixels, pixels with white spots and black spots Can be distinguished from each other, and pixels having white spots and black spots can be detected.

図3〜図6の説明から明らかなように、白シミ及び黒シミのある画素の検出ついては通常駆動及び特殊駆動の何れにおいても検出され、潜在的シミ欠陥のある画素については通常駆動では検出されず、特殊駆動により検出されることになる。したがって、潜在的シミ欠陥は、通常駆動においては欠陥が検出されなかった検査画像が、特殊駆動により欠陥が検出されときに、当該欠陥を潜在的シミ欠陥とする。本実施形態1における動作原理が明らかになったところで、次に、図1のシミ欠陥検出装置の動作を図7に基づいて説明する。   As is apparent from the description of FIGS. 3 to 6, detection of pixels with white spots and black spots is detected in both normal driving and special driving, and pixels with potential spot defects are detected in normal driving. Instead, it is detected by special driving. Therefore, a potential spot defect is defined as a potential spot defect when an inspection image in which a defect is not detected in normal driving is detected by special driving. Now that the operation principle in the first embodiment has been clarified, the operation of the spot defect detection apparatus in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

図7は主として図1の演算手段17aの処理経過を示したフローチャートであり、これは記憶手段17bに格納された検査プログラムによって自動的に行われる。図8は図7の処理(S6)〜(S8)及び(S13)〜(S16)の詳細を示したフローチャートであり、図9は上記の処理過程における画像の遷移を示した説明図である。   FIG. 7 is a flowchart mainly showing the processing progress of the calculation means 17a of FIG. 1, which is automatically performed by the inspection program stored in the storage means 17b. FIG. 8 is a flowchart showing details of the processes (S6) to (S8) and (S13) to (S16) of FIG. 7, and FIG. 9 is an explanatory view showing the transition of the image in the above process.

(1)液晶パネルのセット(S1)。
液晶パネル12を所定の位置にセットし、プロジェクタ光源13を点灯して液晶パネル12に描画された画像をスクリーン11に投影させるための準備をする。
(2)通常駆動信号の送信(S2)
演算手段17aは、信号発生器14に対して制御信号を送信し、液晶パネル12に対して通常駆動のための制御信号を送信させる。即ち、信号発生器14は、図3及び図5に示されるように、共通電圧(第1の共通電圧)Vcomを零電圧とし、また、液晶パネル12に所定の画像を描画させるべく駆動電圧(画像制御信号)Vsを供給する。液晶パネル12は供給された駆動電圧Vsに基づいてTFT素子20を駆動して液晶セル22に電圧を印加し、液晶パネル12に画像を描画させる。ここでは、液晶パネル12の表示部全体を中間調(例えば透過率を256段階の場合には128)で表示させる。液晶パネル12に描画された画像は拡大されてスクリーン11に投影される。スクリーン11に投影された画像はカメラ16により撮像される。撮像時は、表示面が飽和(カメラ16の最大輝度値を超える)しないように輝度レベルを調整し(露光時間や絞り)して撮像する。
(3)通常駆動画像の取り込み(S3)
演算手段17aはカメラ16により撮影された画像信号を取り込むが、画像信号はA/D変換器(図示せず)によりアナログ信号からデジタル信号に変換されてコンピュータ17に取り込まれる。このとき、画像データはA/D変換器により画素毎に例えば、黒を“0”、白を“4095”とする12ビットのデータで4096階調の輝度値で表される。
(1) A set of liquid crystal panels (S1).
The liquid crystal panel 12 is set at a predetermined position, the projector light source 13 is turned on, and preparations for projecting an image drawn on the liquid crystal panel 12 onto the screen 11 are made.
(2) Transmission of normal drive signal (S2)
The arithmetic means 17a transmits a control signal to the signal generator 14 and causes the liquid crystal panel 12 to transmit a control signal for normal driving. That is, as shown in FIGS. 3 and 5, the signal generator 14 sets the common voltage (first common voltage) Vcom to zero voltage, and also causes the liquid crystal panel 12 to draw a predetermined image. Image control signal) Vs is supplied. The liquid crystal panel 12 drives the TFT element 20 based on the supplied drive voltage Vs, applies a voltage to the liquid crystal cell 22, and causes the liquid crystal panel 12 to draw an image. Here, the entire display unit of the liquid crystal panel 12 is displayed in halftone (for example, 128 when the transmittance is 256 steps). The image drawn on the liquid crystal panel 12 is enlarged and projected onto the screen 11. The image projected on the screen 11 is picked up by the camera 16. At the time of imaging, the luminance level is adjusted (exposure time and aperture) so that the display surface is not saturated (exceeds the maximum luminance value of the camera 16).
(3) Capture of normal drive image (S3)
The computing means 17a captures an image signal photographed by the camera 16, and the image signal is converted from an analog signal to a digital signal by an A / D converter (not shown) and captured by the computer 17. At this time, the image data is represented by a luminance value of 4096 gradations, for example, 12-bit data with “0” for black and “4095” for white for each pixel by the A / D converter.

(4)表示エリア抽出処理(S4)
演算手段17aは、記憶手段17bに格納された画像(画像データ)についての表示エリア抽出処理を行う。表示エリアの抽出処理とは、撮像により取り込まれた入力画像から検査対象の画面部分のみを抽出することをいう。例えば、図9(a)は撮像時の入力画像である。この図に示されるように、撮像時の入力画像41にはスクリーン11の縁部分に相当する画像11aを含んでいたり、また表示画面部分に対応する表示エリア画像42が正確に長方形でなくスクリーン11に対して斜めに歪んでいたりすることがある。これは、スクリーン11とカメラ16とが厳密に平行でなかったり、また、投射レンズ15の特性やカメラ16のレンズ特性などにより歪みを起こしたりすることに起因するものである。また、上記のように間接的撮像でなく、液晶パネル12等の画像を直接撮像した場合でも入力画像の歪みや変形等が生じる場合がある。もちろん、上記のような縁部分に相当する画像11aが入らないようにカメラ16や検査対象の液晶パネル12画面を正確にセットして撮像した場合には、例えばカメラ16の視野内に検出対象の画面部分全体が収まるように視野が正確にセットされている場合には、この表示エリア抽出処理及び次に述べる補正処理は省略することが可能であり、撮像により取り込まれた画像が直接、原画像となる。
(4) Display area extraction process (S4)
The computing unit 17a performs a display area extraction process for the image (image data) stored in the storage unit 17b. The display area extraction processing refers to extracting only the screen portion to be inspected from the input image captured by imaging. For example, FIG. 9A shows an input image at the time of imaging. As shown in this figure, the input image 41 at the time of imaging includes an image 11 a corresponding to the edge portion of the screen 11, and the display area image 42 corresponding to the display screen portion is not exactly rectangular but the screen 11. May be obliquely distorted. This is due to the fact that the screen 11 and the camera 16 are not exactly parallel, or that distortion is caused by the characteristics of the projection lens 15 and the lens characteristics of the camera 16. In addition, as described above, the input image may be distorted or deformed even when an image of the liquid crystal panel 12 or the like is directly captured instead of indirect imaging. Of course, when the camera 16 and the liquid crystal panel 12 screen to be inspected are accurately set so that the image 11a corresponding to the edge portion as described above does not enter, for example, the detection target is within the field of view of the camera 16, for example. When the field of view is accurately set so that the entire screen portion can be accommodated, the display area extraction process and the correction process described below can be omitted, and the image captured by the imaging is directly converted into the original image. It becomes.

入力画像41が図9(a)に示されるように歪んだりしているような場合には、同図(b)に示されるように、画面部分の表示エリア画像42のみを抽出し、これに幾何学的変形を施して正確な長方形になるように補正した表示エリア補正画像43を作成する。この表示エリア補正画像43がここでは実際の検査対象となる原画像である。この幾何学的変形による画像の補正処理は、前記スクリーン11の縁部分に相当する画像11aを含まない表示エリア画像42をその四隅の座標をパターンマッチング処理により検出し、その座標が長方形の四隅の座標に合致するように座標変換することにより行う。このときに設定する長方形のサイズを、例えば1200×1000画素サイズとすることで、原画像43の画像サイズは1200×1000画素となる。このサイズについては、特に固定しているわけではなく、カメラ16の画素サイズと同等か、それに近いサイズで設定すればよい。   When the input image 41 is distorted as shown in FIG. 9A, only the display area image 42 of the screen portion is extracted as shown in FIG. A display area correction image 43 corrected to be an accurate rectangle by applying geometric deformation is created. This display area correction image 43 is an original image to be actually inspected here. In this image correction processing by geometric deformation, the coordinates of the four corners of the display area image 42 not including the image 11a corresponding to the edge portion of the screen 11 are detected by pattern matching processing, and the coordinates of the four corners of the rectangle are detected. This is done by converting the coordinates to match the coordinates. By setting the rectangular size set at this time to, for example, a 1200 × 1000 pixel size, the image size of the original image 43 becomes 1200 × 1000 pixels. This size is not particularly fixed and may be set to a size that is equal to or close to the pixel size of the camera 16.

(5)背景画像の差分処理(S5)
演算手段17aは、表示エリア抽出処理された画像について、背景画像の差分処理を行う。背景画像の差分処理とは、上記のように作成された原画像43から、図9(c)に示されるような予め作成しておいた背景画像44を減算する処理である。この背景画像44は、例えば欠陥の少ない液晶パネルを本発明の装置構成(同一光学系および同一撮像系からなる構成)で例えば20枚程度撮像して、その画像を平均化したものであり、予め前記原画像43と同様な方法で作成され、記憶手段17bに記憶されている。この背景画像44を原画像43から減算することによって、原画像43に含まれている検査対象以外のスクリーンや撮像手段の照明、プロジェクタの投射レンズ15の特性等によって生じる明るさの変化を除去することができる。また、この差分処理では、輝度データがマイナスの値とならないようにオフセット値として2048(4096×1/2)を加えている。背景画像差分処理の結果、図9(d)に示されるような背景差分画像すなわち検査画像45が得られる。そして、もしあるとすれば、この背景差分画像(検査画像)45の中にサイズやコントラストの異なるシミ欠陥50あるいはサイズの比較的大きいムラ欠陥51が存在することになる。
(5) Background image difference processing (S5)
The computing unit 17a performs background image difference processing on the display area extracted image. The background image difference process is a process of subtracting a previously created background image 44 as shown in FIG. 9C from the original image 43 created as described above. The background image 44 is obtained by, for example, capturing about 20 images of a liquid crystal panel with few defects with the apparatus configuration of the present invention (configuration including the same optical system and the same imaging system), and averaging the images in advance. It is created by the same method as the original image 43 and stored in the storage means 17b. By subtracting the background image 44 from the original image 43, changes in brightness caused by the screen other than the inspection target included in the original image 43, the illumination of the imaging means, the characteristics of the projection lens 15 of the projector, and the like are removed. be able to. In this difference process, 2048 (4096 × 1/2) is added as an offset value so that the luminance data does not become a negative value. As a result of the background image difference processing, a background difference image, that is, an inspection image 45 as shown in FIG. 9D is obtained. Then, if there are, the background difference image (inspection image) 45 includes a spot defect 50 having a different size and contrast or a mura defect 51 having a relatively large size.

(6)平坦化処理(S6)
背景差分画像(検査画像)45には、表示エリア全体に生じる大きな輝度変化、すなわち人間が見てもそれほど問題にならないような、広い範囲にわたって明るいところや暗いところがあるといった明るさの変化や、上記のようにサイズの比較的大きいムラ欠陥51などが含まれるおそれがあるので、これらを検出対象から除外するために、演算手段17aは、背景差分画像すなわち検査画像45に対して平坦化処理を行う。この平坦化処理によって、照度ムラのような大きな明るさの変化やサイズの大きいムラ欠陥は除去されるので、比較的小さいサイズのシミ欠陥やコントラストの異なるシミ欠陥のみが残った図9(e)に示すような平坦化画像46が得られる。なお、平坦化処理とは、平滑化フィルタを用いた処理、あるいはモフォロジ処理などによって平滑化する処理である。
(6) Flattening process (S6)
The background difference image (inspection image) 45 has a large luminance change that occurs in the entire display area, that is, a change in brightness such that there is a bright place or a dark place over a wide range that is not a problem for humans, Thus, in order to exclude the relatively large uneven defect 51 and the like from the detection target, the calculation unit 17a performs a flattening process on the background difference image, that is, the inspection image 45. . This flattening process removes large brightness changes such as illuminance unevenness and large-size uneven defects, so that only relatively small-sized stain defects and stain defects with different contrasts remain. A flattened image 46 as shown in FIG. The flattening process is a process for smoothing by a process using a smoothing filter or a morphology process.

(7)画像サイズ縮小処理(S7、図8のS7a〜S7e参照)
シミ欠陥のサイズは小さいといってもその中でも様々な大きさのものがあり、また、シミ欠陥のコントラストについても高いものや低いものなど様々である。後述するフィルタは、所定のサイズのシミ欠陥しか強調できないので、平坦化画像46内に存在する様々なサイズのシミ欠陥に対応させるために、平坦化画像46の画像サイズを複数段階にわたって縮小する処理を行う。ここでは、元画像1200×1000ピクセルの平坦化画像46から、1/2(600×500ピクセル)、1/4(300×250ピクセル)、1/8(150×125ピクセル)、1/16(75×62ピクセル)、1/32(38×31ピクセル)の5段階に縮小した5枚の縮小画像をそれぞれ作成する。
(7) Image size reduction processing (see S7, S7a to S7e in FIG. 8)
Although the size of the spot defect is small, there are various sizes of the spot defect, and the spot defect has a high contrast and a low contrast. Since a filter described later can only emphasize a spot defect of a predetermined size, a process of reducing the image size of the flattened image 46 in a plurality of stages in order to correspond to the spot defects of various sizes existing in the flattened image 46. I do. Here, from the flattened image 46 of the original image 1200 × 1000 pixels, 1/2 (600 × 500 pixels), 1/4 (300 × 250 pixels), 1/8 (150 × 125 pixels), 1/16 ( Five reduced images reduced to five levels of 75 × 62 pixels) and 1/32 (38 × 31 pixels) are created.

図10は画像サイズの縮小方法の説明図である。画像サイズの縮小方法は、同図に示されるように、元画像の4画素分の輝度データの平均値を新たな画像の1画素に割り付けることにより1/2サイズに縮小する。この方法を繰り返すことにより、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32の縮尺サイズの各画像を得る。なお、本実施形態1においてはこれらの縮小された画像を検査画像として後述のシミ検出処理をそれぞれ行う。   FIG. 10 is an explanatory diagram of a method for reducing the image size. In the image size reduction method, as shown in the figure, the average value of the luminance data for four pixels of the original image is assigned to one pixel of the new image to reduce it to ½ size. By repeating this method, images of 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, and 1/32 scale sizes are obtained. In the first embodiment, these reduced images are used as inspection images, and the below-described spot detection process is performed.

(8)シミ強調処理(ステップS8、図8のS8a〜S8e参照)
このシミ強調処理は、上記のように縮小された画像にシミがあるかどうかについての判断しやくするための前処理(シミ欠陥強調処理)をするものであり、次の述べるようなフィルタを用いて処理する。なお、この処理は縮小された各画像に対してそれぞれ行われる。このシミ強調処理としては、本実施形態1においては、各縮小画像に対して空間フィルタとしてトップハット(Tophat)フィルタを用いてシミ欠陥のコントラストを強調する。トップハットフィルタは、コントラスト強調を行うフィルタで、例えば図11に示すように7×7画素で構成されており、注目画素に対してこのフィルタ構成数値と畳み込み演算を行うことにより、画素内に背景と比べて約3×3画素くらいのサイズの明点(ここでは白シミ欠陥)が存在するときに、これを強調するものである。しかし、トップハットフィルタは明点を強調した結果はプラスの値となるため、明欠陥(白シミ)の検出には有効であるが、暗点(ここでは黒シミ欠陥)を強調した結果はマイナスの値となり、画像処理の画像フォーマットでは通常正の値しかとれないため、結果は0と置き換えられ、暗欠陥(黒シミ)の検出には難点がある。そこで、トップハットフィルタ処理で畳み込み演算を行うと同時にオフセット値として「2048」の値を加えることで、本来はマイナスの値となる暗点の強調部分をプラスにして、その結果トップハットフィルタ処理のみで、明点と暗点の強調処理を可能にする。もちろん、空間フィルタはトップハットフィルタに限定されるものではなく、暗点を強調した結果がプラスの値となる(トップハットフィルタとは符号が逆になる)ウェル(Well)フィルタ(図12参照)を使用してもよい。また、これらの空間フィルタのフィルタサイズ、重み付け等も図示のものに限定されるものではない。
(8) Blemish enhancement processing (see step S8, S8a to S8e in FIG. 8)
This spot emphasis process is a pre-process (stain defect emphasis process) for making it easy to determine whether or not there is a spot in the reduced image as described above, and uses a filter as described below. To process. This process is performed for each reduced image. As the stain enhancement process, in the first embodiment, the contrast of a stain defect is enhanced using a tophat filter as a spatial filter for each reduced image. The top hat filter is a filter that performs contrast emphasis, and is composed of, for example, 7 × 7 pixels as shown in FIG. 11. By performing a convolution operation on the target pixel with this filter configuration value, a background is formed in the pixel. When a bright point (here, white spot defect) having a size of about 3 × 3 pixels is present, this is emphasized. However, the result of emphasizing the bright spot with the top hat filter is a positive value, so it is effective for detecting the bright defect (white spot), but the result of highlighting the dark spot (here, black spot defect) is negative. Since the image processing image format normally takes only a positive value, the result is replaced with 0, and there is a difficulty in detecting dark defects (black spots). Therefore, by performing a convolution operation in the top hat filter process and adding a value of “2048” as an offset value, the emphasized portion of the dark point, which is originally a negative value, is added to the plus, and as a result, only the top hat filter process is performed. Thus, it is possible to emphasize bright and dark points. Of course, the spatial filter is not limited to the top hat filter, and the result of emphasizing the dark spot is a positive value (the sign of the top hat filter is reversed). Well filter (see FIG. 12) May be used. Further, the filter size, weighting, etc. of these spatial filters are not limited to those shown in the figure.

図9(f)は、縮小画像に上記のトップハットフィルタ処理を行ったときの検出画像47を模式的に示すものである(但し、わかりやすくするために画像サイズは同じサイズで図示してある。実際には縮小サイズである)。上記のようなトップハットフィルタ処理とオフセット処理を同時に行うことにより、白シミ、黒シミを強調した結果を一度で取得することができ、シミ欠陥50の検出が容易になる。なお、図9(f)で欠陥の強調がなされていないサイズのシミ欠陥については、何段階かに縮小されることで強調可能なサイズとなった他の縮小画像において同様の方法で欠陥が強調されることになる。   FIG. 9 (f) schematically shows a detection image 47 when the above-described top hat filter processing is performed on a reduced image (however, for the sake of clarity, the image sizes are shown in the same size). (Actually reduced size). By performing the top hat filter process and the offset process at the same time as described above, the result of emphasizing white spots and black spots can be obtained at a time, and the spot defect 50 can be easily detected. In addition, with respect to a spot defect having a size in which the defect is not emphasized in FIG. 9F, the defect is emphasized by a similar method in other reduced images that have become sizes that can be emphasized by being reduced in several steps. Will be.

(9)欠陥判断処理(S9)
ここでは、欠陥判断処理として、統計計算(S21a〜S21e)、チェック1(S22)、blob処理(S23a〜S23e)及びチェック2(S24)の各演算処理を行う。
(9.1)統計計算(S21a〜S21e)
次に、上記の検出画像47内の各画素の輝度値に基づく統計データの計算を行う。統計データの計算では、画像全体での輝度値の平均値Lave、標準偏差σ、最大値Lmax、最小値Lminを求める。これら4つの輝度統計データから、白シミ、黒シミの閾値を、例えば次のように決定する。
白シミ閾値:Lave+a1×σ
黒シミ閾値:Lave−a2×σ
ここで、a1、a2は、ある決められた定数である。
従って、白シミ、黒シミを検出するための閾値を、検出画像47内の輝度データを統計計算することにより、その輝度統計データに基づいて自動的に決定することができる。そのため、閾値が人為的・試行錯誤的でなく、客観的・相対的なものとなる。
(9) Defect determination process (S9)
Here, as the defect determination processing, statistical calculation (S21a to S21e), check 1 (S22), blob processing (S23a to S23e), and check 2 (S24) are performed.
(9.1) Statistical calculation (S21a to S21e)
Next, statistical data based on the luminance value of each pixel in the detection image 47 is calculated. In the calculation of statistical data, the average value Lave, standard deviation σ, maximum value Lmax, and minimum value Lmin of the luminance values in the entire image are obtained. From these four luminance statistical data, the threshold values for white spots and black spots are determined, for example, as follows.
White spot threshold: Lave + a1 × σ
Black spot threshold: Lave-a2 × σ
Here, a1 and a2 are predetermined constants.
Therefore, the threshold for detecting white spots and black spots can be automatically determined based on the statistical brightness data by statistically calculating the brightness data in the detected image 47. Therefore, the threshold is not artificial or trial and error, but is objective and relative.

(9.2)チェック1:欠陥候補の有無の判定(S23)
そして、上記検出画像47内に白シミ欠陥や黒シミ欠陥の候補があるかどうかを、上記閾値に基づいて1回目のチェックを行う。すなわち、統計データの計算で求めた輝度値の最大値Lmaxが白シミ閾値を超えていれば、検出画像47内に白シミ欠陥があると判定し、輝度値の最小値Lminが黒シミ閾値以下であれば、検出画像47内に黒シミ欠陥があると判定する。もし、欠陥候補が皆無であれば、この段階でその製品は良品と判定され、検査を終了する。
(9.2) Check 1: Determination of presence / absence of defect candidate (S23)
Then, a first check is performed based on the threshold value to determine whether there is a white spot defect or a black spot defect candidate in the detected image 47. That is, if the maximum luminance value Lmax obtained by the statistical data calculation exceeds the white spot threshold, it is determined that there is a white spot defect in the detected image 47, and the minimum luminance value Lmin is equal to or less than the black spot threshold. If so, it is determined that there is a black spot defect in the detected image 47. If there is no defect candidate, the product is determined to be non-defective at this stage, and the inspection is terminated.

(9.3)blob処理(S23a〜S23e)
上記チェック1で検出画像47内に欠陥候補があると判定された場合には、閾値を用いて欠陥候補を抽出し、blob処理を行って欠陥候補の特性値を計算する。blob(ブロブ)とは、画像内に存在する特定範囲の値を持った「かたまり」のことであり、ここでは白シミ閾値以上の領域、もしくは黒シミ閾値以下の領域である欠陥候補となる。従って、白シミ閾値と黒シミ閾値を用いて2値化処理で欠陥候補を抽出し、その抽出された領域に対して画像処理の手法であるblob処理を行って、欠陥候補の特性値を計算する。ここでは欠陥候補の特性値として、領域の重心位置X,Y座標と、白シミ欠陥候補であれば領域内の輝度の最大値(Lmax(n))、黒シミ欠陥の候補であれば領域内の輝度の最小値(Lmin(n))を求める。
(9.3) Blob processing (S23a to S23e)
When it is determined in the check 1 that there is a defect candidate in the detected image 47, the defect candidate is extracted using the threshold value, and the blob process is performed to calculate the characteristic value of the defect candidate. A blob is a “chunk” having a value in a specific range existing in an image, and here is a defect candidate that is a region above the white spot threshold or a region below the black spot threshold. Accordingly, defect candidates are extracted by binarization processing using the white spot threshold and the black spot threshold, and the extracted region is subjected to blob processing, which is an image processing method, to calculate the characteristic values of the defect candidates. To do. Here, as the characteristic value of the defect candidate, the barycentric position X and Y coordinates of the area and the maximum brightness value (Lmax (n)) in the area if it is a white spot defect candidate, and in the area if it is a black spot defect candidate The minimum value of luminance (Lmin (n)) is obtained.

(9.4)チェック2:評価値の計算(S24)
この2回目(つまり最終的な)チェックにおいて、欠陥候補として抽出された欠陥候補に対して、欠陥の程度を定量化するため評価値計算を行う。評価値は、縮小された画像毎に求められた輝度統計データ(平均値Lave(i)、標準偏差σ(i)、iは縮小画像の画面番号)とblob処理により求められた特性値(最大値Lmax(n)、最小値Lmin (n)、nはblob番号)を用いて、次式により評価値を計算する。
白シミ:
Ev(n)=k(i)×(Lmax(n)−Lave (i))/σ(i)
黒シミ:
Ev(n)=k(i)×(Lave (i)−Lmin(n))/σ(i)
但し k(i)=縮小画面係数 i=画面番号
Lmax(n)=欠陥候補の最大輝度 n=blob番号
Lmin(n)=欠陥候補の最小輝度
Lave=画像全体の平均輝度
σ=画像全体の輝度の標準偏差
これらの計算式により評価値を求めることにより、欠陥候補として抽出された白シミ欠陥、黒シミ欠陥を、座標位置、個数(blob番号)と共に、客観的なデータで定量的に評価することができ、白シミ欠陥、黒シミ欠陥の有無を判断するだけではなく、欠陥の程度に基づくランクを決定することができる。従って、シミ欠陥の検出精度が高いものとなる。
(9.4) Check 2: Calculation of evaluation value (S24)
In this second (ie, final) check, evaluation values are calculated for the defect candidates extracted as defect candidates in order to quantify the degree of defects. The evaluation values are the luminance statistical data (average value Lave (i), standard deviation σ (i), i is the screen number of the reduced image) obtained for each reduced image and the characteristic value (maximum) obtained by blob processing. Using the value Lmax (n), the minimum value Lmin (n), and n is a blob number), an evaluation value is calculated by the following equation.
White stain:
Ev (n) = k (i) × (Lmax (n) −Lave (i)) / σ (i)
Black stain:
Ev (n) = k (i) × (Lave (i) −Lmin (n)) / σ (i)
Where k (i) = reduced screen coefficient i = screen number Lmax (n) = maximum brightness of defect candidate n = blob number Lmin (n) = minimum brightness of defect candidate Lave = average brightness of entire image
σ = Standard deviation of luminance of the entire image By obtaining the evaluation value using these formulas, objective data including white spot defects and black spot defects extracted as defect candidates, along with their coordinate position and number (blob number) In addition to determining the presence or absence of white spot defects and black spot defects, the rank based on the degree of defects can be determined. Therefore, the spot defect detection accuracy is high.

この評価値に対し、ランク分類するための閾値は、製品の良品ランク毎に何段階かに設定することができる。これによりシミ欠陥の良品内のランク(等級)付けや製品の等級化が可能となる。例えば、液晶パネルをR(赤)、G(緑)、B(青)のカラー別に、プロジェクタのライトバルブとして使用する場合に、比視感度は緑のとき(波長λ=555nmのとき)が最も高いので、緑のライトバルブのランクを設定する閾値が最も厳しく他の場合よりも小さい値に設定される。   With respect to this evaluation value, the threshold for classifying the rank can be set in several steps for each non-defective product rank. As a result, it is possible to rank the non-defective product with stains and grade the product. For example, when the liquid crystal panel is used as a light bulb for a projector for each of R (red), G (green), and B (blue) colors, the relative luminous sensitivity is most green (when the wavelength λ = 555 nm). Since it is high, the threshold for setting the rank of the green light valve is set to the strictest value and the value is set smaller than the other cases.

(10)特殊駆動による潜在的シミ欠陥の検出(S10〜S17)
演算手段17aは、信号発生器14に対して制御信号を送信し、液晶パネル12に対して特殊駆動をさせるための制御信号を供給させる。信号発生器14は、図4に示されるような共通電圧(第2の共通電圧)Vcom及び駆動電圧Vsを液晶パネル12に供給する(S10)。液晶パネル12は供給された駆動電圧に基づいてTFT素子20を駆動して液晶セル22に電圧を印加して画像を描画する。液晶パネル12に描画された画像はスクリーン11に投影される。スクリーン11に投影された画像はカメラ16により撮影される。その後は、上記の通常駆動画像の取込み(S3)、表示エリア抽出処理(S4)、背景画像差分処理(S5)、平均化処理(S6)、サイズ縮小処理(S7)、シミ強調処理(S8)及び欠陥判処理(S9)の各処理と同様な内容の処理を、特殊駆動画像の取り込み(S11)、表示エリア抽出処理(S12)、背景画像差分処理(S13)、平均化処理(S14)、サイズ縮小処理(S15)、シミ強調処理(S16)及び欠陥判断処理(S17)として行う。
(10) Detection of potential spot defects by special driving (S10 to S17)
The arithmetic means 17a transmits a control signal to the signal generator 14 to supply a control signal for causing the liquid crystal panel 12 to perform special driving. The signal generator 14 supplies a common voltage (second common voltage) Vcom and a driving voltage Vs as shown in FIG. 4 to the liquid crystal panel 12 (S10). The liquid crystal panel 12 drives the TFT element 20 based on the supplied drive voltage and applies a voltage to the liquid crystal cell 22 to draw an image. The image drawn on the liquid crystal panel 12 is projected on the screen 11. The image projected on the screen 11 is taken by the camera 16. Thereafter, the above-described normal drive image capture (S3), display area extraction processing (S4), background image difference processing (S5), averaging processing (S6), size reduction processing (S7), and spot enhancement processing (S8) And processing having the same contents as those of the defect judgment processing (S9), special drive image capture (S11), display area extraction processing (S12), background image difference processing (S13), averaging processing (S14), The size reduction process (S15), the spot emphasis process (S16), and the defect determination process (S17) are performed.

但し、欠陥判断処理(S17)においては、上記の通常駆動による欠陥判断処理(S9においてシミ欠陥を検出することができなかった検査画像に、特殊駆動によってシミ欠陥が検出されたときに、当該シミ欠陥を潜在的シミ欠陥であると判断する。   However, in the defect determination process (S17), when a defect defect is detected by special driving in the above-described defect determination process by normal driving (a defect image that could not be detected in S9). The defect is determined to be a potential spot defect.

(12)上記の欠陥判断処理(S9)及び(S17)における判断結果を記憶手段17bに格納し、表示手段18に表示させる。 (12) The determination results in the defect determination processes (S9) and (S17) are stored in the storage unit 17b and displayed on the display unit 18.

本実施形態1は、以上のように構成されており、通常駆動によれば検出できない潜在的シミ欠陥を検出することができるようになったので、液晶パネルのシミ欠陥検出の精度が飛躍的に向上している。また、液晶パネルの画面に存在するシミ欠陥を欠陥サイズの大小にかかわらず、またコントラストの高低にかかわらず、高精度に自動的に検出することができ、かつ、シミ欠陥を個々に定量的に評価することができる。また、輝度統計データに基づいてシミ欠陥を評価しているので、製品や部品の品質データを収集・分析することにより、品質管理に役立てることができ、更なる品質の向上を目指した手法を構築することも可能となる。また、本実施形態1の欠陥検査は液晶パネルの製造過程においてはなされるものであり、高精度な欠陥検査がなされ、品質保証された液晶パネルが得られる。   Since the first embodiment is configured as described above and can detect a potential spot defect that cannot be detected by normal driving, the accuracy of spot defect detection of the liquid crystal panel is drastically improved. It has improved. In addition, spot defects existing on the LCD panel screen can be automatically detected with high accuracy regardless of the size of the defect, regardless of the contrast level, and the spot defects can be quantitatively detected individually. Can be evaluated. In addition, since spot defects are evaluated based on luminance statistics data, quality data on products and parts can be collected and analyzed, which can be used for quality control and a method aimed at further improving quality It is also possible to do. In addition, the defect inspection of the first embodiment is performed in the manufacturing process of the liquid crystal panel, and a highly accurate defect inspection is performed to obtain a quality-guaranteed liquid crystal panel.

実施形態2.
なお、上述の実施形態1においては、第2の共通電圧を第1の共通電圧に対して正電圧側にバイアスする例について説明したが、負電圧側にバイアスしても同様に潜在的シミ欠陥を検出することができる。また、第2の共通電圧として、第1の共通電圧に対して正電圧側にシフトした値及び負電圧側にシフトさせた値を所定の周期(少なくとも1画面分の周期)で設定して印加するようにしてもよい。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, the example in which the second common voltage is biased to the positive voltage side with respect to the first common voltage has been described. Can be detected. Further, as the second common voltage, a value shifted to the positive voltage side and a value shifted to the negative voltage side with respect to the first common voltage are set and applied in a predetermined cycle (at least one screen cycle). You may make it do.

実施形態3.
また、上述の実施形態1においては潜在的シミ欠陥を検出する例について説明したが、本発明は、個々の画素に着目してその潜在的な欠陥を検出するようにしているので、シミ
欠陥だけでなく、点欠陥、スジ欠陥、ムラ欠陥、線欠陥、画素ムラ欠陥等の検出においても同様に適用される。例えば、点欠陥を検出する場合には、検査画像に対してトップハットフィルタ又はウェルフィルタをかけて明点欠陥及び暗点欠陥を強調し、明点欠陥及び暗点欠陥を強調すると同時に画像を表示している階調の略中央値をオフセット値として加算して、その値に基づいて明・暗欠陥を抽出するとともにその評価値を計算する。また、スジ欠陥を検出する場合には、上記と同様にして縮小された各縮小画像に対して様々な方向のスジに対応するようにして、強調角度を4段階に変えた線検出フィルタをそれぞれかけてスジ欠陥を強調し、スジ欠陥を強調すると同時に画像を表示している階調の略中央値をオフセット値として加算し、その値に基づいてスジ欠陥を抽出するとともにその評価値を計算する。
Embodiment 3. FIG.
In the first embodiment, an example of detecting a potential spot defect has been described. However, since the present invention detects each potential defect by focusing on individual pixels, only the spot defect is detected. In addition, the present invention is similarly applied to detection of point defects, streak defects, uneven defects, line defects, pixel uneven defects, and the like. For example, when detecting a point defect, a top hat filter or well filter is applied to the inspection image to emphasize the light point defect and the dark point defect, and at the same time the light point defect and the dark point defect are emphasized. The approximate center value of the gradations being added is added as an offset value, and light and dark defects are extracted based on the offset value, and the evaluation value is calculated. Also, when detecting streak defects, line detection filters having different emphasis angles in four stages so as to correspond to streaks in various directions with respect to each reduced image reduced in the same manner as described above. The streak defect is emphasized, and at the same time as the streak defect is emphasized, the approximate center value of the gradation displaying the image is added as an offset value, and the streak defect is extracted based on the value and the evaluation value is calculated. .

また、ムラ欠陥を検出する場合には、検査画像又は検査画像を縮小した縮小画像に対して複数段階の画像の平坦化処理を行い、第1及び第2の平坦化画像を作成し、検査画像又は検査画像の縮小画像と前記第1の平坦化画像との画像間、及び第1の平坦化画像と第2の平坦化画像との画像間で、それぞれ差分処理を行い、同時に画像を表示している階調の略中央値をオフセット値として加算して、その値に基づいてスジ欠陥を抽出するとともにその評価値を計算する。また、線欠陥を検出する場合には、検査画像に対して平坦化処理を行い、平坦化画像に対してそれぞれ水平方向と垂直方向のエッジを強調するエッジ検出フィルタをかけて線欠陥を強調し、線欠陥を強調すると同時に画像を表示している階調の略中央値をオフセット値として加算して、その値に基づいてスジ欠陥を抽出するとともにその評価値を計算する。更に、画素ムラ欠陥を検出する場合には、検査画像の各画素について膨張処理を行い、膨張処理を行った画像に対してソーベルフィルタ又はラプラシアンフィルタをかけて隣接画素の輝度差を強調し、その後上記の例に同様に処理をする。   Further, when detecting a mura defect, the inspection image or a reduced image obtained by reducing the inspection image is subjected to flattening processing of a plurality of stages to create first and second flattened images, and the inspection image Alternatively, difference processing is performed between the reduced image of the inspection image and the first flattened image and between the first flattened image and the second flattened image, and the images are displayed simultaneously. The approximate median value of the gradations to be added is added as an offset value, and streak defects are extracted based on the added value and the evaluation value is calculated. In addition, when detecting a line defect, the inspection image is flattened, and the line defect is emphasized by applying an edge detection filter for emphasizing the horizontal and vertical edges to the flattened image. At the same time as emphasizing the line defect, the approximate median value of the gradation displaying the image is added as an offset value, and a streak defect is extracted based on the value and its evaluation value is calculated. Further, when detecting a pixel unevenness defect, expansion processing is performed on each pixel of the inspection image, and a Sobel filter or a Laplacian filter is applied to the expanded image to emphasize the luminance difference between adjacent pixels. Thereafter, the same processing is performed as in the above example.

実施形態4.
また、上記の実施形態1においては、検査対象の画像を複数段階に縮小して、同じ大きさのフィルタを適用する例について説明したが、その逆に、検査対象の画像を縮小せずに、複数段階の大きさのフィルタを用意しておいて適用するようにしてもよい。また、上記の実施形態1においては、検査対象となる液晶パネルの画像をプロジェクタにより拡大して表示し、その拡大された画像を撮像して検査する方法が採用されているが、液晶パネルの画像を直接撮像して検査するようにしてもよい。
Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment, the example in which the image to be inspected is reduced in a plurality of stages and the filter having the same size is applied has been described. Conversely, without reducing the image to be inspected, A filter having a plurality of sizes may be prepared and applied. In the first embodiment, a method of enlarging and displaying an image of a liquid crystal panel to be inspected by a projector and capturing and inspecting the enlarged image is employed. You may make it test | inspect by imaging directly.

また、上記の実施形態1においては、通常駆動と特殊駆動の双方の検査画像に基づいて潜在的シミ欠陥を検出する例について説明したが、特殊駆動だけで、通常の欠陥(白シミ、黒シミ)及び潜在的シミ欠陥を含めてシミ欠陥として検出するようにしもよい。   In the first embodiment, an example in which a potential spot defect is detected based on both normal drive and special drive inspection images has been described. However, a normal defect (white spot, black spot, etc.) is detected only by special drive. ) And potential spot defects may be detected as spot defects.

また、本発明の検査対象は、上記のようなTFT素子を用いた液晶パネルに限られるものではなく、その他のダイオード素子を用いた液晶パネルやプラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、DMD(ダイレクト・ミラー・デバイス)などの表示体部品、ならびにそれらを使用した表示装置・製品の検査に利用することができるものであり、これらに使用した場合でも本発明の範囲から除外されるものでないことはいうまでもない。また、本発明において用いられるフィルタは上記の実施形態1に示されたものに限定されず、本発明の目的の範囲内に適宜変更される。   The inspection object of the present invention is not limited to the liquid crystal panel using the TFT element as described above, but a liquid crystal panel using another diode element, a plasma display, an organic EL display, a DMD (direct mirror mirror), and the like. It can be used for inspection of display body parts such as devices) and display devices and products using them, and it goes without saying that even if used for these, they are not excluded from the scope of the present invention. Absent. Further, the filter used in the present invention is not limited to the one shown in the first embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the object of the present invention.

本発明の実施形態1によるシミ欠陥検出装置の構成図。1 is a configuration diagram of a spot defect detection device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 液晶パネルの1つの画素の等価回路図。The equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal panel. 通常駆動の駆動電圧Vsと透過率Tとの関係を示した特性図。The characteristic view which showed the relationship between the drive voltage Vs of normal drive, and the transmittance | permeability T. FIG. 特殊駆動の駆動電圧Vsと透過率Tとの関係を示した特性図。The characteristic view which showed the relationship between the drive voltage Vs of special drive, and the transmittance | permeability T. FIG. 通常駆動の駆動電圧Vsと透過率Tとの関係を示した特性図。The characteristic view which showed the relationship between the drive voltage Vs of normal drive, and the transmittance | permeability T. FIG. 特殊駆動の駆動電圧Vsと透過率Tとの関係を示した特性図。The characteristic view which showed the relationship between the drive voltage Vs of special drive, and the transmittance | permeability T. FIG. シミ欠陥の検出処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the detection process of a spot defect. 図7のフローチャートの詳細を示したフローチャート。The flowchart which showed the detail of the flowchart of FIG. 上記の処理過程における画像の遷移を示した模式図。The schematic diagram which showed the transition of the image in said process. 画像サイズの縮小方法の説明図。Explanatory drawing of the reduction method of image size. トップハットフィルタの構成図。The block diagram of a top hat filter. ウェルフィルタの構成図。The block diagram of a well filter.

符号の説明Explanation of symbols

10 暗ボックス、11 スクリーン、12 液晶パネル、13 プロジェクタ光源、14 信号発生器、15 投射レンズ、16 カメラ、17 コンピュータ、17a 演算手段、17a 記憶手段、18 表示手段。
10 dark box, 11 screen, 12 liquid crystal panel, 13 projector light source, 14 signal generator, 15 projection lens, 16 camera, 17 computer, 17a computing means, 17a storage means, 18 display means.

Claims (20)

検査対象の表示パネルに対して、所定の第1の電圧と第2の電圧とにおける透過率が一致するような第1の共通電圧に対して所定のバイアス電圧を付加した第2の共通電圧を印加する特殊駆動をする工程と、
前記特殊駆動された表示パネルを撮像する工程と、
前記撮像された検査画像に基づいて欠陥の有無を検出し又は前記欠陥の程度を評価する工程と
を有することを特徴とする表示パネルの欠陥検査方法。
For the display panel to be inspected, a second common voltage obtained by adding a predetermined bias voltage to the first common voltage such that the transmittances at the predetermined first voltage and the second voltage match each other. A process of applying a special drive, and
Imaging the specially driven display panel;
A defect inspection method for a display panel, comprising: detecting presence or absence of a defect based on the imaged inspection image or evaluating a degree of the defect.
前記特殊駆動する工程は、前記第2の共通電圧として、前記第1の共通電圧に対して正電圧側又は負電圧側にシフトさせた値を設定して印加することを特徴とする請求項1記載の表示パネルの欠陥検査方法。   2. The special driving step includes setting and applying a value shifted to a positive voltage side or a negative voltage side with respect to the first common voltage as the second common voltage. The display panel defect inspection method described. 前記特殊駆動する工程は、前記第2の共通電圧として、前記第1の共通電圧に対して正電圧側にシフトさせた値及び負電圧側にシフトさせた値を所定の周期で印加することを特徴とする請求項1記載の表示パネルの欠陥検査方法。   The special driving step includes applying, as the second common voltage, a value shifted to the positive voltage side and a value shifted to the negative voltage side with respect to the first common voltage at a predetermined cycle. The display panel defect inspection method according to claim 1, wherein: 前記潜在的欠陥の有無を検出し又は前記欠陥の程度を評価する工程は、潜在的シミ欠陥を対象とすることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の表示パネルの欠陥検査方法。   The defect inspection method for a display panel according to claim 1, wherein the step of detecting the presence or absence of the potential defect or evaluating the degree of the defect targets a potential spot defect. . 検査対象の表示パネルに対して前記第1の共通電圧を印加して通常駆動をする工程を更に備え、前記通常駆動において欠陥が検出されず、前記特殊駆動において欠陥が検出されたときに、当該欠陥を潜在的シミ欠陥とすることを特徴とする請求項4記載の表示パネルの欠陥検査方法。   The method further includes the step of applying the first common voltage to the display panel to be inspected to perform normal driving, and the defect is not detected in the normal driving and the defect is detected in the special driving. 5. The display panel defect inspection method according to claim 4, wherein the defect is a potential spot defect. 前記潜在的欠陥の有無を検出し又は前記欠陥の程度を評価する工程は、前記通常駆動及び前記特殊駆動のそれぞれについて、
前記検査画像のシミ欠陥強調のためのフィルタ処理を行う工程を有し、
前記フィルタ処理された検査画像に基づいてシミ欠陥の有無を検出し又はシミ欠陥の程度を評価することを特徴とする請求項5記載の表示パネルの欠陥検査方法。
The step of detecting the presence or absence of the potential defect or evaluating the degree of the defect, for each of the normal drive and the special drive,
A step of performing a filter process for spot defect enhancement of the inspection image,
6. The display panel defect inspection method according to claim 5, wherein the presence or absence of a spot defect is detected or the degree of the spot defect is evaluated based on the filtered inspection image.
前記潜在的欠陥の有無を検出し又は前記欠陥の程度を評価する工程は、前記通常駆動及び前記特殊駆動のそれぞれについて、
前記撮像された検査対象の画面の画像を取り込んで、その取り込まれた画像から、予め作成しておいた背景画像との差をとり背景差分画像を作成する工程と、
前記背景差分画像の平坦化処理を行う工程と、
前記平坦化画像から複数段階の縮小画像を作成する工程と
を更に備え、
前記縮小画像のそれぞれを検査画像として前記フィルタ処理を行うことを特徴とする請求項6記載の表示パネルの欠陥検査方法。
The step of detecting the presence or absence of the potential defect or evaluating the degree of the defect, for each of the normal drive and the special drive,
Taking the image of the image of the screen to be inspected and creating a background difference image by taking the difference from the background image created in advance from the captured image;
Performing a flattening process on the background difference image;
And further comprising a step of creating a reduced image of a plurality of stages from the flattened image,
The display panel defect inspection method according to claim 6, wherein the filtering process is performed using each of the reduced images as an inspection image.
前記潜在欠陥の有無を検出し又前記欠陥の程度を評価する工程は、前記通常駆動及び前記特殊駆動のそれぞれについて、
前記フィルタ処理後における画像内の各画素の輝度値の統計データを求める工程と、
前記輝度統計データに基づいて閾値を決定し、前記閾値に基づいて欠陥候補を抽出する工程と
を有することを特徴とする請求項7記載の表示パネルの欠陥検査方法。
The step of detecting the presence or absence of the latent defect and evaluating the degree of the defect, for each of the normal drive and the special drive,
Obtaining statistical data of luminance values of each pixel in the image after the filtering process;
8. The display panel defect inspection method according to claim 7, further comprising: determining a threshold value based on the luminance statistical data, and extracting a defect candidate based on the threshold value.
前記検査対象の画面の画像のデータは、12ビットの4096階調以上のデータであることを特徴とする請求項7又は8記載の表示パネルの欠陥検査方法。   9. The display panel defect inspection method according to claim 7, wherein the image data of the screen to be inspected is data of 4096 gradations of 12 bits or more. 前記背景画像は、同一の光学系及び同一の撮像系により撮像された複数の画像を平均化したものであることを特徴とする請求項7乃至9の何れかに記載の表示パネルの欠陥検査方法。   The display panel defect inspection method according to claim 7, wherein the background image is obtained by averaging a plurality of images captured by the same optical system and the same imaging system. . 前記背景差分画像を作成する前に、前記検査画像の表示エリアを抽出し、この表示エリアに幾何学的変形を施して長方形にする工程を更に有することを特徴とする請求項8乃至10の何れかに記載の表示パネルの欠陥検査方法。   11. The method according to claim 8, further comprising: extracting a display area of the inspection image before making the background difference image, and performing geometric deformation on the display area to make a rectangle. A display panel defect inspection method according to claim 1. 前記閾値を明欠陥及び暗欠陥に対応してそれぞれ求めることを特徴とする請求項8乃至11の何れかに記載の表示パネルの欠陥検査方法。   12. The display panel defect inspection method according to claim 8, wherein the threshold values are respectively determined corresponding to a bright defect and a dark defect. 前記閾値を前記輝度統計データの平均値及び標準偏差を用いて求めることを特徴とする請求項12記載の表示パネルの欠陥検査方法。   13. The display panel defect inspection method according to claim 12, wherein the threshold value is obtained using an average value and a standard deviation of the luminance statistical data. 前記潜在欠陥の有無を検出し又前記欠陥の程度を評価する工程は、前記欠陥候補の特性値をblob処理によって求め、前記欠陥候補の特性値と前記輝度統計データとに基づいて評価値を算出する工程を更に有することを特徴とする請求項8乃至13の何れかに記載の表示パネルの欠陥検査方法。   In the step of detecting the presence or absence of the latent defect and evaluating the degree of the defect, a characteristic value of the defect candidate is obtained by blob processing, and an evaluation value is calculated based on the characteristic value of the defect candidate and the luminance statistical data 14. The display panel defect inspection method according to claim 8, further comprising a step of: 前記欠陥候補の評価値を明欠陥及び暗欠陥に対応してそれぞれ求めることを特徴とする請求項14記載の表示パネルの欠陥検出方法。   15. The defect detection method for a display panel according to claim 14, wherein the evaluation value of the defect candidate is obtained for each of a bright defect and a dark defect. 前記欠陥候補の評価値を、前記輝度統計データの平均値及び標準偏差と、欠陥候補の最大輝度及び最小輝度とを用いて求めることを特徴とする請求項14又は15記載の表示パネルの欠陥検査方法。   16. The defect inspection of a display panel according to claim 14, wherein the evaluation value of the defect candidate is obtained by using an average value and a standard deviation of the luminance statistical data, and a maximum luminance and a minimum luminance of the defect candidate. Method. 前記欠陥候補の評価値の大きさによって製品の良品ランクの分類をすることを特徴とする請求項14乃至16の何れかに記載の表示パネルの欠陥検出方法。   17. The display panel defect detection method according to claim 14, wherein a non-defective product rank is classified according to the evaluation value of the defect candidate. 検査対象の表示パネルに、所定の正電圧と負電圧とにおける透過率が一致するような第1の共通電圧に対してバイアス電圧を付加した第2の共通電圧を印加して特殊駆動する駆動手段と、
前記特殊駆動された表示パネルを撮像する撮像手段と、
前記撮像された検査画像に基づいて潜在的欠陥の有無を検出し又は前記欠陥の程度を評価する演算手段と
を有することを特徴とする表示パネルの欠陥検査装置。
Driving means for applying special driving to the display panel to be inspected by applying a second common voltage obtained by adding a bias voltage to the first common voltage having the same transmittance at a predetermined positive voltage and negative voltage When,
Imaging means for imaging the specially driven display panel;
A display panel defect inspection apparatus comprising: a calculation unit that detects the presence or absence of a potential defect based on the captured inspection image or evaluates the degree of the defect.
前記演算手段は、請求項4〜17の何れかに記載の欠陥を検出し又は前記欠陥の程度を評価する演算処理を行うことを特徴とする請求項17記載の表示パネルの欠陥検査装置。   18. The display panel defect inspection apparatus according to claim 17, wherein the calculation means performs a calculation process of detecting the defect according to any one of claims 4 to 17 or evaluating the degree of the defect. 請求項1〜17の何れかの表示パネルの欠陥検査方法を製造工程に含むことを特徴とする表示パネルの製造方法。
A display panel manufacturing method comprising the display panel defect inspection method according to claim 1 in a manufacturing process.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009527018A (en) * 2006-02-15 2009-07-23 ドウジン セミケム カンパニー リミテッド Inspection system and inspection method for flat panel display device
CN101661169B (en) * 2008-08-27 2011-12-28 北京京东方光电科技有限公司 Method and device for detecting bright spot and dark spot of liquid crystal display
JP2016517164A (en) * 2013-02-18 2016-06-09 カティーバ, インコーポレイテッド Systems, devices and methods for quality assessment of OLED stack films
CN113436561A (en) * 2021-06-17 2021-09-24 惠科股份有限公司 Liquid crystal display panel testing method and device
CN114002232A (en) * 2021-09-23 2022-02-01 蔡婷 Liquid crystal display panel cutting detection method
CN114519714A (en) * 2022-04-20 2022-05-20 中导光电设备股份有限公司 Method and system for judging smudgy defect of display screen

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009527018A (en) * 2006-02-15 2009-07-23 ドウジン セミケム カンパニー リミテッド Inspection system and inspection method for flat panel display device
CN101661169B (en) * 2008-08-27 2011-12-28 北京京东方光电科技有限公司 Method and device for detecting bright spot and dark spot of liquid crystal display
US8368417B2 (en) 2008-08-27 2013-02-05 Beijing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Method and device for detecting bright dot or dark dot in liquid crystal display
JP2016517164A (en) * 2013-02-18 2016-06-09 カティーバ, インコーポレイテッド Systems, devices and methods for quality assessment of OLED stack films
US9812672B2 (en) 2013-02-18 2017-11-07 Kateeva, Inc. Systems, devices and methods for quality monitoring of deposited films in the formation of light emitting devices
US10347872B2 (en) 2013-02-18 2019-07-09 Kateeva, Inc. Systems, devices and methods for the quality assessment of OLED stack films
US10886504B2 (en) 2013-02-18 2021-01-05 Kateeva, Inc. Systems, devices and methods for the quality assessment of OLED stack films
CN113436561A (en) * 2021-06-17 2021-09-24 惠科股份有限公司 Liquid crystal display panel testing method and device
CN114002232A (en) * 2021-09-23 2022-02-01 蔡婷 Liquid crystal display panel cutting detection method
CN114519714A (en) * 2022-04-20 2022-05-20 中导光电设备股份有限公司 Method and system for judging smudgy defect of display screen
CN114519714B (en) * 2022-04-20 2022-07-26 中导光电设备股份有限公司 Method and system for judging smudgy defect of display screen

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